3D-CAD

Krones plant Rohre effizienter

Für eine optimale Prozesskette im Anlagenbau lässt sich mit der 3D-CAD-Software Smap3D Plant Design eine durchgängige Softwarelösung implementieren. Komplette Anlagen, das heißt ihre 3D-mechanische Konstruktion sowie die Rohrleitungsplanung, können direkt in der Umgebung von 3D-CAD-Systemen mit hohem Automatisierungsgrad durchgeführt werden. Der Spezialist für Prozesstechnik-Anlagen Krones hat die Software im eigenen Unternehmen eingeführt. Damit ist der digitale Zwilling als virtuelles Abbild von Prozessen auch in seiner Konstruktionsabteilung anzutreffen.

Saftprodukte lassen sich mit dem Variospin von Krones schaumfrei abfüllen. Anwender nutzen damit ein kompaktes Vakuumentgasungssystem, das effektive Abfüllprozesse ohne Schaumbildung am Füllventil erlaubt. (Bild: Krones)

Täglich werden Millionen von Flaschen, Dosen und Formbehältern durch die Prozesstechnik-Anlagen des Herstellers Krones geschleust, vor allem in Brauereien, der Softdrink-Branche sowie bei Wein-, Sekt- und Spirituosenherstellern, aber auch in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie der chemischen, pharmazeutischen und kosmetischen Industrie. Gerade an einen international agierenden Konzern wie Krones, der nach eigenen Angaben als Synonym für Systemtechnik steht, ist die Erwartungshaltung bezüglich des Top-Themas Digitalisierung von Politik, Industrie und eigenen Kunden entsprechend hoch. Es liegt nahe, dass diese Digitalisierung auch im eigenen Haus gelebt wird. Darauf aufbauend steht der Konzern seinen Kunden bei der vierten industriellen Revolution durch Maschinen und Anlagen mit hohen Qualitätsnormen und Vernetzungsgrad adäquat zur Seite. „Unser zentrales Anliegen besteht darin, den gesamten Konstruktionsprozess basierend auf das bereits vorhandene 3D CAD Solid Edge noch effizienter zu gestalten“, so Volker Richter, Head of Mechanical and Process Engineering Softdrink, Dairy, Water. Mit seinem Team verantwortet er insbesondere die Konstruktion von Prozesstechnik-Anlagen mit Schwerpunkt auf die Softdrink-Branche, Mixer, CIP-Anlagen sowie thermische Produktanlagen.

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Biegen unter optimierten Bedingungen

Die Ausmisch- und Karbonisieranlagen Contiflow von Krones eignen sich für die Herstellung verschiedenster Getränkevarianten. (Bild: Krones)

Mit Einführung der 3D-Rohrleitungsplanungssoftware Smap3D Plant Design von CAD Partner verlässt sich Krones auf eine international eingesetzte Software-Lösung, die tief in das bestehende CAD-System Solid Edge von Siemens PLM integriert ist. Für eine optimale Prozesskette gilt Smap3D Plant Design als die Software-Lösung für Anlagenplanung und 3D-Konstruktion, die das verbindet, was für eine durchgängige Planung essentiell ist: Das einzelne Detail mit dem Gesamten - von Rohrleitungsmerkmalen in zentral definierten Rohr-klassen mit 3D-Plänen zu kompletten 3D-Rohrleitungssystemen. Richter: „Über die Plausibilitätschecks und anderen Funktionalitäten in der Planungssoftware erfährt der Konstrukteur frühzeitig, ob Änderungen in seiner Planung notwendig sind und die Rohre gefertigt werden können. Auch der erhebliche Aufwand einer Neu-Konstruktion bei Änderung der Rohr-Nennweite entfällt: Alle übrigen Parameter, die benötigt werden, passt die Planungssoftware an den neu eingegeben Wert an – die Zeichnung kann beibehalten werden.“ So kann unter anderem noch während des Konstruktionsprozesses der Konstrukteur überprüfen, ob Rohre maschinell biegbar sind, also zum Beispiel eine bestimmte Länge überschreiten, was als minimale Biegelänge bezeichnet wird. Für das Orbitalschweißen sind diese Informationen wesentlich: Die automatisierte Schweißnaht ist nur auf Basis einer Mindestlänge möglich, damit die Schweißzange entsprechend aufgesetzt werden kann. Würde selbst eine Handnaht infolge des Unterschreitens der Rohrlänge nicht mehr möglich sein, erhält der Konstrukteur eine Benachrichtigung von der Planungssoftware und das Rohr wird erst gar nicht generiert. So entfällt eine Nacharbeit und Korrektur in der Konstruktion und Fertigung. Richter weiß diese Funktionalität zu schätzen: «Wir werden bereits im Konstruktionsstadion über Smap3D Plant Design informiert, wenn wir eine Länge unter- und überschreiten. Darüber allein können bereits große Einsparungen gemacht werden».

Reduktion von Neu-Konstruktionen

So viel wie möglich, so wenig wie nötig – so lautet das erklärte Ziel bei der Produkterhitzung, wenn es um die Parameter Zeit und Temperatur geht. Und dieses erfüllt die UHT-Anlage Vario Asept von Krones. (Bild: Krones)

Mit der Planungssoftware gelingt es den Konstrukteuren des Spezialisten für Prozesstechnik-Anlagen, die Anzahl an Neu-Konstruktionen deutlich zu minimieren. War vorher aufgrund einer Änderung der Rohr-Nennweite eine komplette Neu-Konstruktion nötig, entfällt diese nun. Die zentrale Definition von Rohrklassen trägt ebenfalls zu einer Beschleunigung des Konstruktionsprozesses bei. Die Excel-Tabelle gehört damit der Vergangenheit an: Alle relevanten Informationen sind in der Rohr-Bibliothek von Smap3D Plant Design enthalten. Vorteile bringt die gut bestückte Bibliothek auch neuen Mitarbeitern, die auf das bereits vorhandene Wissen der kompletten Abteilung zugreifen und davon profitieren können. Insgesamt zieht Richter eine erste Bilanz: „Allein im Bereich der Soft Drink-Anlagen können wir mit Smap3D Plant Design ein ¾-Mann-Jahr sparen.

Digitaler Zwilling und automatisierte Datenweitergabe

Ein zentrales Merkmal von Industrie 4.0 besteht in der Vernetzung von Systemen im Sinne eines einheitlichen Datenflusses und Steuerung aller relevanten Prozesse entlang der Wertschöpfungskette. Der digitale Zwilling als virtuelles Abbild dieser Prozesse ist auch in der Konstruktionsabteilung anzutreffen: Die Daten aus der Rohrleitungskonstruktion werden aus der Planungssoftware in das vorhandene PLM-System übergeben. Über eine Schnittstelle importiert Krones über ECTR die Rohrklassen-Daten direkt und automatisiert in SAP. Gleichzeitig werden die Daten zur Konstruktion von Rohren direkt an die Biegemaschine in das Rohrbearbeitungszentrum übergeben. Über diese Automatismen lässt sich nicht nur Zeit sparen. Sie bieten sich auch als fundierte Quelle für bessere Auswertungen und Reportings an, da Prozesse über mehrere Bereiche hinweg getrackt und mitverfolgt werden können. Dr. Christiane A. Plank, CAD Partner / ee

Video: Erdinger Weißbräu

Erdinger Weißbräu modernisierte seine Abfüllung – und investierte dafür in neue Linien von Krones. 

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